第1章 第2节 有机化合物的结构与性质(教用Word)-【金榜题名】2025-2026学年高二化学选择性必修3同步学案(鲁科版)

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第2节 有机化合物的结构与性质

学习目标

核心素养

1.了解原子的成键特点和成键方式的多样性,能以此认识到有机化合物种类繁多的原因。

 

2.了解单键、双键、三键的特点,知道碳原子的饱和程度对有机化合物性质的重要影响。

 

3.理解极性键和非极性键的概念,知道键的极性对有机化合物性质的重要影响。

 

4.认识有机化合物存在构造异构和立体异构等同分异构现象。

1.证据推理与模型认知:认识到有机化合物的分子结构决定于原子间的连接顺序、成键方式和空间排布,认识到有机化合物存在构造异构和立体异构等同分异构现象。能认识化学现象与模型之间的联系,能运用多种认知模型来描述和解释物质的结构、性质和变化。

2.科学探究与创新意识:结合典型实例认识有机化合物分子中基团间存在相互影响,并适当开展基于结构分析预测秘技和反应的学习活动。认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动,能提出有探究价值的问题,设计并优化实验方案,完成实验操作,能与同学交流探究成果,提出进一步探究或先进思想。

 

知识点一 碳原子的成键方式

 

 

一、碳原子的结构特点与成键方式

1.碳原子的成键特点

碳原子最外层有4个电子,很难得失电子,通常以共价键与其他原子结合,达到最外层8电子的稳定结构。

2.碳原子成键方式的多样性page number 0

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(1)

(2)

 

3.单键、双键和三键与分子空间结构

 

共价键

键形

碳碳单键

碳碳双键

碳碳叁键

结构

表示

CC

CC

—C≡C—

成键

方式

1个碳原子与周围4个原子成键;碳碳之间共用1对电子

1个碳原子与周围3个原子成键;碳碳之间共用2对电子

1个碳原子与周围2个原子成键;碳碳之间共用3对电子

键角

109.5°

120°

180°

 

空间

构型

碳原子与其他4个原子形成四面体结构

双键碳原子及与之相连的原子处于同一平面上

叁键碳原子及与之相连的原子处于同一直线上

典型

分子

空间

结构

正四面体形结构,C原子位于正四面体的中心,四个原子不共面

平面形结构,分子中的6个原子处于同一平面内

直线形结构,分子中的4个原子处于同一直线上

二、共价键的类型

1.共价键的类型

(1)σ键

形成

成键原子的s轨道或p轨道以“头碰头”的方式发生轨道的重叠

特征

①轴对称:通过σ键连接的原子或原子团可绕轴旋转而不会导致化学键的破坏。

②σ键的强度较大,具有较强的稳定性

 

(2)π键

形成

成键原子的p轨道以“肩并肩”的形式从侧面重叠

特征

①镜面对称:通过π键连接的原子或原子团不能绕轴旋转。

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②π键的重叠程度比σ键的小,不如σ键牢固,比较容易断裂而发生化学反应。

 

(3)一般情况下,有机化合物中的单键是σ键,双键中含有一个σ键和一个π键,三键中含有一个σ键和两个π键。

2.极性键和非极性键

(1)极性键:不同元素的两个原子之间形成的共价键,共用电子对将偏向吸引电子能力较强的一方。如A—B、A===B、A≡B型共价键。

(2)非极性键:同种元素的两个原子间形成的共价键,共用电子对不偏向于任何一方,因此参与成键的两个原子都不显电性。如A—A、A===A、A≡A型共价键。

(3)共价键极性的判断与比较

①依据成键两原子吸引电子能力的差异判断。

②依据成键原子电负性差值判断。

[针对训练]

1.下列化学式对应的结构式从成键情况看不合理的是(  )

A.CH3N,CHHNH

B.CH2SeO,CHSeOH

C.CH4S,CHHHSH

D.CH4Si,CHHSiHH

解析 原子最外层缺几个电子达到8电子稳定结构就最多形成几个共价键。氢(2e-稳定结构)、氟、氯、溴、碘为一价,氧、硫为二价,氮、磷、砷为三价,碳、硅为四价。A项,碳原子的结构式不符合碳原子成键时其最外层有4个共用电子对原则。故选A。

答案 D

2.下列分子中,所有原子不可能在同一平面上的是(  )

A.C2H2    B.CS2

C.NH3    D.C6H6

解析 C2H2和CS2是直线形,NH3为三角锥形,C6H6为平面形。

答案 C

[思考探究]

1.乙烯是平面形分子,那么丙烯也是平面形分子吗?

提示 丙烯不是平面形分子。丙烯分子中除了一个碳碳双键之外,含有一个饱和碳原子形成的甲基,使得甲基上的氢原子不能共面。

2.乙醇与钠反应时产生氢气,氢气中的氢原子来自于O—H键上的氢原子,而不是C—H键上的氢原子。请说明理由?

提示 因为氧的电负性大于碳的电负性,O—H键的极性比C—H键的极性强,O—H键易断裂,C—H键难断裂。

[归纳提升]

有机物的空间结构及共线、共面的判断技巧

1.基本结构四类型page number 2

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